planT是什么意思( 三 )

更有意思的是，兰科植物是被子植物中仅次于菊科的第二大类群，在系统演化上也属于植物界最进化、最高等的类群。而这类在全球除了两极和极端干旱沙漠地区以外广泛分布、种类繁多的高等植物，为何会对进化低等的真菌产生如此严重的依赖？这个思考题已经成为了当前科学家们研究的热点之一。
//图8 秦岭中的野生兰花。
A.凹舌掌裂兰（Dactylorhiza virids）；B. 毛萼山珊瑚（Galeola lindleyana）；C. 斑叶兰（Goodyera schlechtendaliana）；D. 戟唇叠鞘兰（Chamaegastrodia vaginata）。（图片由陕西省植物研究所寻路路老师提供）
而欧石楠类菌根则是另外一类生态专一性较强的菌根，其共生真菌主要是子囊菌和担子菌类组成，而且除了和杜鹃花科、岩高兰科和水晶兰科的植物共生外，一般不再和其他植物形成共生关系。上述这些植物的根系都非常细小且缺少用于吸收营养的根毛，菌根也因此成了它们安身立命的关键所在。
//图9 水晶兰科植物完全进化成依靠菌根生长的腐生植物（图片于2018年7月摄于秦岭佛坪自然保护区，由陕西省植物研究所寻路路老师提供）
菌根的作用
在4亿多年的漫长进化历程中，真菌和植物借助形成菌根建立了牢固的彼此互利互惠的共生关系，借助双方在土壤中建立的菌根网络，他们共同在生态系统的物质和能量循环中发挥着重要作用。植物借助菌根高效地从环境中获取磷(P)、氮(N)等营养，并把碳源(C)传递给菌根真菌。据估算，全球每年大约有 50亿t的光合作用产物通过菌根真菌被固定在土壤中，这对整个生态系统的碳氮平衡具有重要的作用。而菌根真菌通过扩大宿主植物根系的吸收面积，提高宿主对水分和营养物质的吸收与利用，从而促进宿主植物生长。同时，菌根真菌合成的激素类次生代谢产物还可以提高宿主植物对生物(尤其是病虫害等)和环境胁迫(干旱、盐碱、重金属等)等不利影响的抵抗力和耐受性，提高宿主植物对于的环境适应性和抗逆性。
//图10 森林生态系统中根际生物地球化学循环过程研究框架图（图片引自文献1）
一百多年来，随着科技的不断进步，从最初的形态分析到基因组学研究，从单一元素的传递到共生界面基因调控和信号转导，从个体尺度的定性研究到纳米尺度原位定量分析等，人们对菌根的认识，逐渐由模糊变得日益清晰。随着对菌根在微观和宏观的各个方向认识的不断延伸，涉及的学科也越来越多。而这些所有的探索和努力，使得菌根在我们的生产、生活以及和大自然和谐相处中发挥越来越重要的作用。
致谢：
感谢辽宁林业科学院王琴博士、陕西省植物研究所寻路路老师等师友为本文提供的照片和技术指导。
参考文献
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3.Wu, S.; Zhang, X.; Chen, B.; Wu, Z.; Li, T.; Hu, Y.; et al. Chromium immobilization by extraradical mycelium of arbuscular mycorrhiza contributes to plant chromium tolerance. Environ Exp Bot, 2016, 122, 10-18.
4.梁宇，郭良栋，马克平. 菌根真菌在生态系统中的作用. 植物生态学报， 2002 ， 26（6）739-745